TÍTULO: UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO MESENQUIMAIS NA REPARAÇÃO OSTEOCONDRAL EM RATOS INDUZIDOS À OSTEOARTRITE

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1 16 TÍTULO: UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO MESENQUIMAIS NA REPARAÇÃO OSTEOCONDRAL EM RATOS INDUZIDOS À OSTEOARTRITE CATEGORIA: EM ANDAMENTO ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE SUBÁREA: MEDICINA INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ARARAQUARA AUTOR(ES): GERSON BUTIGNOLI JUNIOR, JOÃO RAMALHO BORGES ORIENTADOR(ES): LUÍS HENRIQUE MONTREZOR COLABORADOR(ES): ANDRÉ CAPALDO AMARAL, MICHELE ANDRADE DE BARROS

2 1 RESUMO A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa articular que pode afetar qualquer articulação sinovial. O envelhecimento é um dos fatores de risco para o desenvolvimento da OA. Além da idade, há outros fatores de risco para o desenvolvimento da patologia: sexo, lesão articular prévia, obesidade, predisposição genética e fatores mecânicos. É uma doença incapacitante, acomete milhões de pessoas ao redor do mundo, gera importante ônus sócio-econômico e ainda não tem tratamento eficaz e aprovado. A utilização de células-tronco mesenquimais no tratamento de diversas patologias tem sido atraente alternativa para a medicina regenerativa. Células multipotentes com capacidade de rápida proliferação e autorenovação, capacidade para diferenciação em condrócitos e que apresentam efeitos parácrinos anti-inflamatórios e imunomoduladores, além de ampla distribuição tecidual e modulação sobre fatores de crescimento estão sendo utilizadas para o tratamento de osteoartrites. O principal objetivo do presente trabalho é analisar os efeitos das células-tronco mesenquimais alogênicas na reparação osteocondral em ratos castrados e não castrados induzidos à osteoartrite do joelho em consequência da lesão cirúrgica do ligamento cruzado anterior. 2 INTRODUÇÃO As alterações patológicas comumente observadas em articulações com OA incluem a degradação da cartilagem articular, o espessamento do osso subcondral, a formação de osteófitos, graus variáveis de inflamação sinovial, degeneração de ligamentos e meniscos (no joelho) e hipertrofia da cápsula articular. Também pode haver alterações nos músculos periarticulares, nervos, bursa e bolsas de gordura 1,2. A falta de tratamentos convencionais de sucesso muitas vezes leva à artroplastia em pacientes com OA em fase terminal. Nos últimos anos, o foco das pesquisas mudou para tratamentos menos invasivos, para regenerar a espessura total da cartilagem articular, tais como a utilização de células-tronco mesenquimais (CTMs). Relatos de casos e ensaios clínicos têm sido publicados mostrando que a OA leve a moderada pode ser tratada de forma eficiente e simples usando CTMs autólogas ou alogênicas 3.

3 As CTMs são células multipotentes que têm a capacidade de rápida proliferação, auto-renovação e potencial multilinhagem que permite a diferenciação em vias condrogênicas, osteogênicas e adipogênicas. Devido a sua capacidade de diferenciar-se em condrócitos e os efeitos parácrinos das substâncias bioativas secretadas, as MSCs são fonte celular para o tratamento da OA. Além disso, os efeitos anti-inflamatórios e imunomoduladores dessas células também podem retardar a progressão da doença 4. Estudos relatam a presença de receptores de estrogênio e de testosterona (T) em células estaminais, sugerindo que esses podem modular a função dessas células. As CTMs são agentes terapêuticos utilizados para proteção e reparação de órgãos, e os estrógenos podem potencializar sua capacidade proliferativa e protetora, aumentando ou diminuindo a produção de citocinas e de fatores de crescimento nessas células. O papel dos andrógenos em células estaminais é controverso, mas a maioria dos estudos sugere que os mesmos têm efeitos inibitórios sobre as funções dessas células, e que anti-andrógenos poderiam anular estes efeitos. Entretanto, o papel dos hormônios sexuais sobre a função das CTMs deve ser melhor elucidado para favorecer sua aplicação e potencializar melhor eficácia terapêutica 5,6. 3 OBJETIVOS O objetivo do presente projeto será analisar os efeitos das células-tronco mesenquimais na reparação osteocondral em ratos castrados e não castrados induzidos à osteoartrite do joelho. 4 METODOLOGIA Serão utilizados ratos Wistar adultos ( g) mantidos em condições ideiais de biotério com água e ração ad libitum. Grupos experimentais (n = 7): Controles; Castrados sem reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Castrados sem reposição hormonal (T) e com aplicação de células; Castrados com reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Castrados com reposição hormonal (T) e com aplicação de células; Não castrados sem reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Não castrados sem reposição hormonal (T) e com aplicação de células. Será realizada castração cirúrgica e reposição hormonal com testosterona

4 (6 mg/kg) subcutânea, uma vez por semana, durante o período experimental. A indução da osteoartrite será realizada via parapatelar medial e o ligamento cruzado anterior será transeccionado. Após quarenta dias da lesão cirúrgica do ligamento, serão realizadas injeções intra-articulares (joelho esquerdo) de CTMs alogênicas na concentração de 1 x 10 6 célula/animal/0,2 ml de soro fisiológico. Ao final do experimento, os animais serão eutanasiados e as variações plasmáticas de testosterona serão aferidas por radioimunoensaio. As articulações dos joelhos serão retiradas e processadas para a preparação das lâminas histológicas para avaliações da reparação osteocondral diante dos tratamentos propostos. 5 DESENVOLVIMENTO A osteoartrite é uma doença incapacitante que acomete cerca de 27 milhões de pessoas nos Estados Unidos e cerca de 630 milhões de pessoas ao redor do mundo 7. A compreensão da fisiopatologia da OA, seja a primária (idiopática) ou a secundária (pós traumática) é importante para o desenvolvimento de propostas de tratamento que melhorem a qualidade de vida das pessoas acometidas. Desta forma, a proposta de modelos animais para o estudo da reparação osteocondral, em ratos castrados e não castrados, com injeção intra-articular direta de CTMs alogênicas, pode contribuir para a compreensão de ações da testosterona sobre a modulação das ações das CTMs nos mecanismos de reparação osteocondral e para a medicina translacional. 6 - RESULTADOS PRELIMINARES Os experimentos serão iniciados no primeiro semestre de 2017, e os resultados preliminares estarão prontos até o segundo semestre de FONTES CONSULTADAS 1- LOESER, R.F.; GOLDRING, S.R.; SCANZELLO, C.R; GOLDRING, M.B. Osteoarthritis: A Disease of the Joint as an Organ. Arthritis & Rheumatology, v. 64, n. 6, p. 1-18, Disponível em: < Acesso em: 15 abr SATO, M.; UCHIDA, K.; NAKAJIMA, H.; MIYAZAKI, T.; GUERRERO, A.R., WATANABE, S.; ROBERTS, S.; BABA, H. Direct transplantation of mesenchymal stem cells into the knee joints of Hartley strain guinea pigs with spontaneous osteoarthritis. Arthritis Research & Therapy, v. 14, n. 1, Disponível em: < Acesso em: 15 abr

5 3- KRISTJÁNSSON, B.; HONSAWEK, S. Current Perspectives in Mesenchymal Stem Cell Therapies for Osteoarthritis. Stem Cells International, v. 2014, p. 1-13, Disponível em: < Acesso em: 15 abr HAM, O.; LEE, C.Y.; KIM, R.; LEE, J.; OH, S.; LEE, M.Y.; KIM, J.; HWANG, K.C.; MAENG, L.S.; CHANG, W. Therapeutic Potential of Differentiated Mesenchymal Stem Cells for Treatment of Osteoarthritis. International Journal of Molecular Sciences, v. 16, n. 7, p , Disponível em: < Acesso em: 17 abr RAY, R.; NOVOTNY, N.M.; CRISOSTOMO, P.R.; LAHM, T.; ABARBANELL, A.; MELDRUM, D.R. Sex Steroids and Stem Cell Function. Molecular Medicine, v. 14, n. 7-8, p , Disponível em: < Acesso em: 25 jun COROTCHI, M.C.; POPA, M.A.; SIMIONESCU, M. Testosterone stimulates proliferation and preserves stemness of human adult mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells. Romanian Journal of Morphology and Embryology, v. 57, n. 1, p , Disponível em: < Acesso em: 25 jun CHRISTIANSEN, B.A.; GUILAK, F.; LOCKWOOD, K.A.; OLSON, S.A.; PITSILLIDES, A.A.; SANDELL, L.I.; SILVA, M.J.; VAN DER MEULEN, M.C.; HAUDENSCHILD, D.R. Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage, v. 23, n. 10, p , Disponível em: < Acesso em: 15 jun